ArrayList问题之高并发多线程环境下会出现内部成员会出现null

2024-05-10 16:09:29

问题描述

最近在做飞机大战游戏，发现一个问题，就是游戏运行了一定时间后会停止，同时eclipse会报出空指针异常。
为此，我针对性地在遍历list列表并取出列表元素的for循环中输出每个对象，发现确实会出现null值，且null值出现是随机的，因此我意识到应该不是代码问题（因为如果是代码问题，每次bug的位置、时间等条件应保持一致）。
但是由于我代码中有碰撞检测并移除子弹和敌机的操作，怀疑可能是由于移除导致list该位置元素为空，但还没来得及更新就被其他代码调用的情况，因此我为了确定问题根源，将移除的方法注释掉，发现仍然会出现空指针报错。

原因分析：

我后来通过百度搜索终于确定了问题根源：ArrayList
简单来说，ArrayList不适合多线程高并发的情况，会出现内部某些位置为null的情况。核心原因是，ArrayList的add的方法不是线程安全的，是非原子性的，add操作可以简单理解为两个步骤：

1.给索引位置赋值

2.size加1

如果现在有两个线程a,b，size为5，索引为4，a线程读到索引位值时，将值赋值到这个位置，这时cpu时间片让出，b线程读到的索引位置也是4，将size加1。这个时候a线程恢复cpu时间片，size加1。这样，索引位置值变成了a线程赋值的值，b线程的值被覆盖了，但是size却加了2次，这样取值的时候自然就取到了空值。

解决办法:

1.尽量避免在多线程的环境中使用ArrayList.

2.使用Collections.synchronizedList 方法包装list，它里面使用的是synchronized关键字来实现线程安全的。
List list = Collections.synchronizedList(newArrayList());

3.vector

4.CopyOnWriteArrayList（线程安全，基于copy思想，但是数据过多，可能导致gc频繁，需要衡量。）

参考博客：

：《高并发下ArrayList空值(null)问题》，作者：归海一刀之渔舟唱晚

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